Опубликован: 07.08.2007 | Уровень: специалист | Доступ: платный | ВУЗ: Московский физико-технический институт
Лекция 13:

Интегрированные сети ISDN и ATM

Эти пакеты следуют от терминала к коммутатору и наоборот. Первый октет (поле протокольный дискриминатор ) дает D-каналу в будущем возможность поддержки нескольких протоколов. Приведенный код соответствует стандартному управляющему запросу пользователя. Третий октет (поле код запросаcall reference value) используется для идентификации запроса вне зависимости от типа коммуникационного канала, где этот запрос может быть реализован. Четвертый байт характеризует назначение пакета (например, Setupзапрос установления канала). Возможные типы сообщений перечислены в таблице 13.2. Длина сообщения зависит от его типа. Стандарт не регламентирует содержания полей, следующих за полем тип сообщения, и они могут использоваться по усмотрению пользователя для расширения функциональных возможностей системы.

Таблица 13.2. Коды типов сообщений
8 7 6 5 4 3 2 1
0 0 0 0 0 0 0 0 Переход к определенным типам сообщений:
0 0 0 Сообщения о состоянии:
0 0 0 0 1 Alerting (оповещение)
0 0 0 1 0 Call proceeding (состояние запроса)
0 0 0 1 1 Progress (прогресс)
0 0 1 0 1 Setup (начальная установка)
0 0 1 1 1 Connect (соединение)
0 1 1 0 1 Setup acknowledge (подтверждение начальной установки)
0 1 1 1 1 Connect acknowledge (подтверждение соединения)
0 0 1 Сообщения фазы запроса информации:
0 0 0 0 0 User information (пользовательские данные)
0 0 0 0 1 Suspend reject (отложенный отказ)
0 0 0 1 0 Resume reject (отказ возобновления)
0 0 1 0 1 Suspend (откладывание выполнения)
0 0 1 1 0 Resume (возобновление)
0 1 1 0 1 Suspend acknowledge (подтверждение откладывания)
0 1 1 1 0 Resume acknowledge (подтверждение возобновления)
0 1 0 Сообщения об устранении дефекта:
0 0 1 0 1 Disconnect (отсоединение)
0 0 1 1 0 Restart (повторный старт)
0 1 1 0 1 Release (освобождение)
0 1 1 1 0 Restart acknowledge (подтверждение повторного старта)
1 1 0 1 0 Release complete (освобождения завершено)
0 1 1 Прочие сообщения:
0 0 0 0 0 Segment (сегмент)
0 0 0 1 0 Facility (возможность)
0 1 1 1 0 Notify (обращение внимания)
1 0 1 0 1 Status inquiry (запрос состояния)
1 1 0 0 1 Congestion control (управление перегрузкой)
1 1 0 1 1 Information (информация)
1 1 1 0 1 Status (состояние)
* Цифрами в верхней части таблицы пронумерованы биты кодов

Сигнальная система ISDN позволяет пользователю уже на фазе формирования канала с помощью запроса setup сформулировать требования к каналу, задав значение BC (Bearer Capability), а также HLC (High Layer Compatibility) и LLC (Low Layer Compatibility), характеризуя необходимый вид услуг. При этом проверяется совместимость запрашиваемых скоростей и имеющихся в распоряжении возможностей. HLC определяет тип сервиса или оборудования (телефон, факс группы 3 или 4, видеотекст), а LLCбыстродействие терминала пользователя, механизм адаптации к скорости передачи данных, контроль четности, синхронный/асинхронный интерфейс и т.д. BC может принимать значения (например, "BC=speech") ( таблица 13.2.1.):

Таблица 13.2.1.
BC= speech Означает, что используется обычная для этого вида услуг маршрутизация — может быть задействовано не более двух спутников, (G.711)
3.1khz audio Не должно использоваться эхо-подавление и dcme — (Digital Circuit Multiplication Equipment — оборудование уплотнения), необходим \mu /a-адаптер
7 khz Высококачественная телефония (рекомендации CCITT G.722/G.725), требует 64 Кбит/с
64kbit/s unrestricted Скоростной информационный обмен

Услуги типа speech или 3.1khz audio возможны и через общественную коммутируемую телефонную сеть (PSTN), остальные из числа перечисленных услуг требуют 64-килобитного цифрового канала. Помимо названных услуг, существуют и другие, например видеотелефония, видеоконференции и пр., список этот постоянно расширяется. При реализации 7КГц-телефонии должны быть выполнены следующие требования:

  • должно использоваться терминальное оборудование, рассчитанное для работы с 3,1 КГц, и обычные сетевые телефонные каналы;
  • время реализации вызова должно быть приемлемо малым;
  • система должна выдавать сообщение в случае, если в результате диалога реализуется 3,1 КГц вместо 7.

Вызываемый партнер получает setup-сообщение через широковещательное обращение. Все терминалы, соединенные с NT1, могут анализировать setup-сообщение с тем, чтобы определить, соответствуют ли они вызывающей стороне. Соответствие определяется по возможностям канала и по совместимости информационных элементов нижнего уровня. Если терминал соответствует требованиям запроса, он посылает сети сообщение alerting (оповещение). В то же время, если необходимо, терминал должен сформировать локальный сигнал вызова (например, звонок). После получения всей необходимой информации сеть выдает сообщение "call proceeding", которое указывает на то, что начата установка связи с объектом вызова. Когда терминал обнаружил, что на запрос получен отклик, он переадресует connect-сообщение сети. Сеть регистрирует запрос и выдает команду терминалу соединиться с соответствующим B-каналом, послав пакет connect acknowledge, содержащий код B-канала. В любой момент времени к В-каналу может иметь доступ только один терминал. Пользователь может отменить запрос в любое время, послав три сообщения: disconnect, release и release complete.

Существует два механизма обращения к заданному терминалу. Первый использует вспомогательную службу DDI (Direct Dialing-In), которая в случае реализации обычного доступа к ISDN называется MSN (Multiple Subscriber Number). В DDI и MSN номер сети применяется для целей маршрутизации в пределах локальной сети пользователя. Каждому терминалу в сети должен быть присвоен уникальный MSN-номер. Именно этот номер используется для идентификации при setup.процедуре.

Второй механизм адресации к заданному терминалу базируется на субадресации. В этом варианте дополнительная адресная информация передается от источника запроса к адресату. Этот адрес не является частью ISDN -номера, который применяется для целей маршрутизации. Этот адрес может быть применен для обращения к некоторому процессу внутри терминала (не следует забывать, терминалом может быть ЭВМ) или к приложениям. Каждый терминал, подсоединенный к пассивной шине, нуждается в присвоении ему субадреса.

Принципиальное различие между DDI/MSN- и SUB-методами адресации заключается в том, что для DDI/MSN адрес является частью ISDN -номера, в то время как для SUB это не так.

В случае функциональной сигнальной процедуры терминал должен знать все о вспомогательном виде услуг и хранить всю необходимую информацию о них. Функциональный протокол использует информационные элементы facility. В таблице 13.3 приведен перечень дополнительных услуг, предоставляемых ISDN и поддерживаемых функциональным протоколом.

Таблица 13.3. Дополнительные услуги сети ISDN

  • определение вызывающего номера (более эффективный аналог АОН);
  • ограничение (запрет) по вызывающим номерам;
  • ожидание вызова;
  • прямой набор номера;
  • субадресация;
  • переносимость терминала;
  • телефонные конференции;
  • безусловная переадресация вызовов;
  • переадресация, если номер занят;
  • переадресация вызова при отсутствии ответа;
  • групповые номера (по одному и тому же номеру к серверу могут дозваниваться несколько модемов).

Реально это лишь ядро списка, разные сети могут предоставлять и многие другие услуги.

При установлении телефонного канала используется сообщение TUP (Telephony User Part). В ISDN определены также сообщения ISUP (Integrated Services User Part), которые должны стать основой всех будущих разработок. Примерами ISUP могут служить следующие сообщения ( таблица 13.3.1.).

Таблица 13.3.1.
IAM (Initial Address Message) используется для инициализации канала, передачи маршрутной информации и параметров запроса
SAM (Subsequent Address Message) посылается вслед за iam, когда еобходимо передать дополнительную информацию о предстоящей сессии
INR (Information Request Message) посылается коммутатором для получения информации по текущей сессии
INF (Information Message) передает информацию, запрошенную inr
ACM (Address Complete Message) подтверждает получение всей необходимой маршрутной информации
CPG (Call Progress Message) посылается адресатом вызывающей стороне и информирует о том, что имело место какое-то событие
ANM (Answer Message) подтверждает получение запроса, используется для начала измерения времени обработки запроса, для контроля информационного потока и доступа пользователей
FAR (Facility Request Message) посылается одним коммутатором другому для активации его состояния
FAA (Facility Accepted Message) является позитивным откликом на запрос far
FRJ (Facility Reject Message) отклик на запрос far, если он не может быть выполнен
USR (User-to-user Information Message) используется для обмена информацией между пользователями (помимо сигнальной информации)
CMR (Call Modification Request Message) сообщение, которое может быть послано в любом направлении, для модификации сессии, например, для перехода от передачи данных к передаче голоса
CMC (Call Modification Completed Message) сообщение-отклик на запрос CMR, подтверждающее его исполнение
CMRJ (Call Modification Reject Message) сообщение-отклик на запрос cmr, оповещающее об отклонении этого запроса
REL (Release Message) сообщение, посылаемое в любом направлении и оповещающее о том, что система свободна и готова перейти в пассивное состояние при получении сообщения о завершении процедуры release.
RLC (Release Complete Message) — посылается в ответ на REL

В ISDN используются базовая ( B-канал, 64 Кбит/с) и первичная (1,544/2,048 Мбит/с) скорости передачи информации. Сигнальный D-канал формируется на основе 24-го временного домена (timeslot) в случае 1,544 Мбит/с и 16-го для 2,048 Мбит/с. Различие между базовой и первичной скоростями обмена заключается в следующем.

Для первичной скорости интерфейс многоточечного обмена в локальной сети пользователя не предусматривается; связь устанавливается между сетью и одним из PABX (Public Automatic Branch eXchange) или другим терминалом.

В случае первичной скорости отсутствуют какие-либо средства для деактивации связи с целью экономии энергии. Для пользователя желательно иметь доступ как к базовым, так и первичным каналам.

Для базовой скорости передачи работает сигнальная цифровая система доступа DASS (Digital Access Signaling System). Формат кадра при этом имеет вид (DASS2/DPNSS — Digital Private Network Signaling System):

DASS2/DPNSS-кадр уровня 2

Рис. 13.13. DASS2/DPNSS-кадр уровня 2

Этот формат не отличается от общепринятого для уровня 2 ISDN, за исключением числа байт управления (см. рис. 13.13 и 13.14), что допускается регламентирующими документами. Использование местной ISDN -АТС открывает дополнительные возможности. Помимо высококачественной локальной связи, появляются коллективные (групповые) номера, что снимает ограничение на число пользователей, подключенных к узлу через обычные аналоговые модемы. Все пользовательские модемы дозваниваются по одному и тому же номеру, а коммутатор выполняет функцию пакетного мультиплексора. Емкость таких АТС легко наращивается, отдельные АТС могут объединяться друг с другом.

Доступ к программам обработки пакетов возможен через B- или D-каналы. В зависимости от вида приложения доступ через D-канал имеет определенные преимущества. D-канал, в отличие от B-канала, принципиально не может быть заблокирован. Возможна работа одновременно с 8-ю терминалами, подключенными к пассивной ISDN -шине. Кроме того, работа с D-каналом оставляет B-канал свободным для задач, которые не могут быть решены через D из-за его малого быстродействия (16 Кбит/с). (А согласно рекомендациям LAPD быстродействие D-канала не может быть увеличено.) К недостаткам использования D-канала можно отнести возможное увеличение задержек из-за низкого быстродействия.

Дальнейшим развитием идеологии ISDN явились сети АТМ (широкополосное ISDN ). При разработке этого стандарта пришлось делать нелегкий выбор между гибкостью передачи голоса, которая требует коротких пакетов, и эффективностью передачи данных, где нужно низкое значение отношения длин заголовка и поля данных. Выбор был сделан в пользу первого варианта, так как тогда АТМ предназначался в основном для транспортировки телефонных переговоров.

Виталий Гордиевских
Виталий Гордиевских

Здравстивуйте, диплом о профессиональной переподготовке по программе "Сетевые технологии" дает право на ведение профессиональной деятельности в какой сфере? Что будет написано в дипломе? (В образце просто ничего неуказано)

Напимер мне нужно чтоб он подходил для направления 09.03.01 Информатика и вычислительная техника

Андрей Осипов
Андрей Осипов

Здравствуйте! Хотелось бы прояснить следующий вопрос: у МТИ приостановлена государственная аккредитация и когда будет восстановлена- неизвестно, а в диплом о профпереподготовке выдается на базе МТИ (как я понял). Как будет обстоять дело с получением диплома?

Вопрос важный и актуальный, потому что необходимо срочно пройти обучение и получить диплом и не хотелось бы тратить время и платить деньги зря (если диплом окажется недействительным и т.п.). Разъясните, пожалуйста, подробнее ситуацию.

Максим Жигай
Максим Жигай
Россия, г. Челябинск
дима щщщщщщщщщщщ
дима щщщщщщщщщщщ
Россия